PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA. Biología del Desarrollo. Curso académico: Identificación y características de la asignatura

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1 PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA Biología del Curso académico: Identificación y características de la asignatura Denominación Biología del Developmental Biology Créditos ECTS 6 Titulación Grado en Biología Centro Facultad de Ciencias Semestre 6º y 8º Carácter Optativa Módulo Optativo Materia Biología del Profesor/es Nombre Despacho Correo-e Página web Álvarez Miguel, Ignacio S. DBC4 ialvarez@unex.es Lloret Ivorra, Pedro G. DBC7 plloret@unex.es Área de conocimiento Biología Celular Departamento Anatomía, Biología Celular y Zoología Profesor coordinador Lloret Ivorra, Pedro G.

2 Competencias Competencias básicas CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CB3: Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. CB4: Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. Competencias generales CG1: Formar biólogos con competencias genéricas y específicas, aptos para ejercer tareas en cualquiera de los terrenos de la Biología, desarrollando sus actividades en las empresas e instituciones públicas y privadas o creando empresas propias. CG2: Conferirles aptitud para seguir con aprovechamiento los cursos de postgrado que le faculten de manera específica en terrenos docentes, investigadores o profesionales. CG3: Dotar a los graduados de capacidad para generar, adquirir y procesar, de manera autónoma, información relacionada con la Biología. CG4: Capacitarles para planificar, ejecutar y criticar procesos de conocimiento en el ámbito de su actividad. CG5: El objetivo final es formar graduados capacitados para incorporarse a las actividades previstas oficialmente para la profesión de biólogo, tal como se define en la resolución de 5 de abril de 2006 de la Consejería de Presidencia de la Junta de Extremadura (DOE de 20 de Abril de 2006). Competencias transversales CT1: Aplicar los conocimientos adquiridos en el título a su desempeño laboral de una

3 forma profesional y rigurosa, así como desenvolverse con seguridad en un laboratorio. CT2: Utilizar y aplicar tecnología de información y comunicación (TIC) en el ámbito formativo y profesional. CT3: Poseer y comprender la información de libros de texto avanzados y acceder a conocimientos procedentes de la vanguardia del campo de estudio del título. CT4: Desarrollar habilidades de aprendizaje, organización y planificación, necesarias tanto para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, como para el desempeño profesional CT5: Interpretar, analizar y sintetizar datos e información relevante que permitan al alumno desarrollar ideas, resolver problemas y emitir un razonamiento crítico sobre temas importantes de índole social, científica o ética. CT6: Transmitir de forma eficaz resultados y conclusiones a un público tanto especializado como no especializado. CT7: Expresarse correctamente de forma escrita y oral en la lengua nativa, así como dominar suficientemente un idioma extranjero, preferentemente el inglés. CT8: Liderar o trabajar en equipo adaptándose positivamente a diferentes contextos y situaciones. CT9: Respetar los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres, así como adquirir un compromiso ético de respeto a la vida y al medio ambiente. Competencias especificas CE2: Conocer y comprender las bases moleculares del flujo de información y de los procesos metabólicos en los seres vivos. CE3: Conocer y comprender la estructura, morfología, organización y desarrollo de los seres vivos. CE4: Conocer las funciones de los seres vivos, su regulación e integración y analizar e interpretar las adaptaciones funcionales al medio CE5: Diferenciar los niveles de organización de los seres vivos, desde el molecular hasta el de comunidades de organismos, así como la interacción entre ellos y con el medio. CE9: Obtener, identificar, analizar, caracterizar y manipular muestras biológicas, tener la capacidad de realizar bioensayos y pruebas funcionales analizando parámetros biológicos y realizar asesoramiento científico y técnico sobre temas biológicos. CE11: Analizar, y controlar procesos biotecnológicos, así como la producción, transformación, manipulación, conservación, identificación y control de calidad de materiales de origen biológico.

4 Temas y contenidos Breve descripción del contenido Un hito en la evolución fue la adquisición de la multicelularidad que brindó a los nuevos seres vivos pluricelulares nuevas posibilidades de adaptación lo que, a su vez, les dio una mayor probabilidad de supervivencia. Sin embargo, no todo fueron ventajas para los seres multicelulares. El principal problema que tuvieron que resolver los nuevos seres fue como conseguir un organismo con centenares de tipos celulares especializados, agrupados en tejidos y órganos diversos y todos funcionando coordinadamente. Para conseguir este objetivo se hizo necesario implantar una serie de mecanismos que consiguieran que en el organismo definitivo cada tipo celular estuviera en el sitio adecuado y hubiera desarrollado unos patrones de expresión génica que le dieran una función concreta. El modo mediante el cual se desarrollan los acontecimientos durante la ontogenia de los seres pluricelulares para conseguir este objetivo es precisamente el objetivo de la Biología del. A grandes rasgos vamos a estudiar en Biología del desarrollo las siguientes materias: Animal: Fecundación, segmentación, gastrulación, desarrollo temprano (neurulación, características de las tres hojas embrionarias), tipos de determinación, regulación transcripcional, traducional y postraducional del desarrollo animal, formación del patrón, hormonas y desarrollo, determinación del sexo, la saga de la línea germinal. Vegetal: Peculiaridades del desarrollo vegetal. El ciclo vital de las plantas superiores, Microsporogénesis, megasporogénesis, fecundación, características citológicas y fisiológicas del zigoto inicial, embriogénesis en plantas vasculares superiores, control de la embriogénesis, mutantes de desarrollo en plantas, teorías sobre el control del desarrollo en plantas vasculares superiores. Temario de la asignatura Las clases comenzarán con una presentación de la asignatura en la que se establecerán las pautas básicas del desarrollo de la misma. PARTE I: DESARROLLO EMBRIONARIO ANIMAL Tema 1. Una introducción al desarrollo animal. Introducción. Aspectos principales del desarrollo. Orígenes de la reproducción sexual. La evolución de la diferenciación. La saga de la línea germinal. Determinación de la función de los genes durante el desarrollo.

5 Impronta genómica. Inducción y competencia. Tiempo: 1 hora. Tema 2. Fecundación: el comienzo de un nuevo organismo. Introducción. Estructura de los gametos. El espermatozoide. El óvulo. Reconocimiento del espermatozoide y el huevo: acción a distancia. Atracción de los espermatozoides. La reacción acrosómica. Reconocimiento del espermatozoide y el huevo: contacto de gametos. Unión de gametos en los mamíferos. Fusión del material genético. Aplicaciones clinicas: Fecundación in vitro y técnicas asociadas. Tiempo: 4 horas. Tema 3. Segmentación: creación de la pluricelularidad. Introducción. Patrones de segmentación embrionaria. Segmentación holoblástica radial. El erizo de mar. Anfibios. Segmentación holoblástica espiral. Segmentación holoblástica bilateral. Segmentación holoblástica rotacional. Formación de la masa celular interna. Tipos de segmentación meroblástica. Segmentación discoidal. Segmentación superficial. Mecanismos en segmentación. Tiempo: 4 horas. Tema 4. Gastrulación: la reorganización de las células embrionarias. Introducción: aspectos generales de la gastrulación. Gastrulación en el erizo de mar. Movimientos celulares durante la gastrulación de los anfibios. Gastrulación en las aves. Gastrulación en los mamíferos. Tiempo: 6 horas. Tema 5. temprano de los vertebrados: neurulación, ectodermo, mesodermo y endodermo. Introducción. El patrón de desarrollo de los vertebrados. Neurulación.- El tubo neural y el origen del sistema nervioso central. Mecanismo de formación del tubo neural. Diferenciación del tubo. La cresta neural y sus derivados. Formación de mesodermo y diferenciación de los somitas. Mesodermo de la placa lateral. Formación de las membranas extraembrionarias. Corazón y sistema circulatorio. Tiempo: 6 horas. Tema 6. Mecanismos de desarrollo. Introducción. Determinación progresiva. Determinación mediante especificación citoplasmática. Regulación transcripcional de la expresión génica: cambios transcripcionales en las células en desarrollo. Control del desarrollo por tratamiento del ARN. Regulación traduccional y postraduccional de los procesos de desarrollo. Interacciones celulares a distancia: moléculas señalizadoras. Las hormonas como mediadoras del desarrollo. Genes homeobox y Drosophila. Tiempo: 4 horas.

6 Tema 7. Formación del patrón. Introducción. Formación del patrón durante el desarrollo de la extremidad. Polaridad a lo largo de los ejes de la extremidad. Regeneración de tejidos en la pata. Modelo de formación del patrón en las coordenadas polares. Genética de la formación del patrón en Drosophila. Formación del patrón en el sistema nervioso de los vertebrados. Formación del patrón en Hydra y Dugesia: morfalaxis. PARTE II: EMBRIOGÉNESIS Y DESARROLLO VEGETAL Tiempo: 4 horas. Tema 8. Diferencias entre el desarrollo vegetal y animal. Introducción. Peculiaridades del desarrollo vegetal. Tipos de determinación en plantas. Tiempo: 1 hora. Tema 9. Ontogenia del gametofito y de estructuras asociadas en las plantas superiores. Ciclo vital de las plantas superiores. Localización de los tejidos esporógenos. Microsporogénesis y microgametogénesis. Megasporogénesis. El saco embrionario de las angiospermas. del tubo polínico e incompatibilidad. Fecundación. El endospermo. Tiempo: 3 horas. Tema 10. Del zigoto al embrión, ontogenia e histogénesis en el embrión de angiospermas. Características citológicas y fisiológicas de la ovocélula y el zigoto. Embriogénesis zigótica: Rasgos generales y desarrollo en una familia modelo (Crucíferas). Histogénesis de los sistemas de tejidos básicos y los meristemos apicales. Tiempo: 3 horas. Tema 11. Algunas nociones sobre el control de la embriogénesis. Polaridad del zigoto y del embrión. Mutantes de desarrollo embrionario. Son importantes los linajes celulares durante la embriogénesis? Algunos factores que intervienen en el control de la embriogénesis zigótica. Nociones básicas sobre embriogénesis somática y polínica. Tiempo: 3 horas. PROGRAMA DE PRÁCTICAS Las prácticas se desarrollarán durante los meses de febrero-marzo en función de la disponibilidad de laboratorios y la programación establecida por la Facultad de Ciencias. Práctica 1.- animal: extracción y manipulación de embriones de pollo de 3-7 días y de roedor post-implantacional.

7 Práctica 2.- animal: Extracción de embriones de rata pre-implantacionales y preparación de medios de cultivo. Práctica 3.- animal: Extracción de oocitos y espermatozoides de roedores. Fecundación in vitro en roedores. Práctica 4.- animal: Análisis de semen. Seminograma. Observación de cultivo de embriones. Práctica 5.- vegetal: Observación de estructuras florales. Observación de frutos. Extracción y observación de embriones.

8 Horas de trabajo del alumno por tema Actividades formativas Presencial Actividad de seguimiento No presencial Tema Total GG SL TP EP Presentación ,5 1 0, , ,75 8,8 3 16, ,75 8,8 4 14,65 5 0,75 8,9 5 18, ,75 8,9 6 16, ,75 8,8 7 13,55 4 0,75 8,8 8 5,4 1 0, ,5 0,7 8, ,1 3 1,5 0,7 8, ,5 3 0,7 8,8 Evaluación 1 1 Total ,5 87,5 GG: Grupo Grande (100 estudiantes). SL: Seminario/Laboratorio (prácticas clínicas hospitalarias = 7 estudiantes; prácticas laboratorio o campo = 15; prácticas sala ordenador o laboratorio de idiomas = 30, clases problemas o seminarios o casos prácticos = 40). TP: Tutorías Programadas (seguimiento docente, tipo tutorías ECTS). EP: Estudio personal, trabajos individuales o en grupo, y lectura de bibliografía.

9 Sistemas de evaluación En Biología del se evaluarán los conocimientos impartidos en las clases teóricas y prácticas de la asignatura, así como una serie de actividades complementarias. Estos criterios se aplicarán de acuerdo con la siguiente metodología: TEORÍA 1.- Examen Teoría (80% de la nota final): Se evaluará mediante una prueba final escrita de tipo test multirrespuesta. Cada pregunta constará de tres opciones que podrán ser verdaderas o falsas independientemente unas de las otras. El alumno deberá de ser capaz de indicar cuales son las verdaderas. Para puntuar en una pregunta será necesario responder correctamente a los tres apartados de la misma. Excepcionalmente y previa solicitud expresa del alumno, por razones justificadas, se podrá efectuar un examen final de cualquier otro tipo. 2.- Participación activa en el aula: Se controlará la asistencia de los estudiantes a las clases de teoría mediante un muestreo aleatorio significativo. Todos aquellos estudiantes que hayan asistido al menos al 80% de las clases de teoría de la muestra, verán incrementada su nota en la prueba teórica final en 1 punto en una escala del 0 al 10. El resto de los estudiantes obtendrá 0 puntos como valoración de este apartado; es decir, se quedarán con la nota obtenida en la prueba final. 3.- Resolución de ejercicios y problemas: Durante las clases teóricas de la asignatura, se podrán plantear cuestiones sobre tópicos relevantes en Biología del a las que los alumnos podrán responder en un plazo máximo de dos semanas, buscando información en cuantas fuentes consideren oportunas. En este apartado se podrá obtener una calificación máxima de 0,5 puntos. 4.- Elaboración de trabajos y seminarios (casos prácticos, proyectos, etc.): Aquellos alumnos que lo deseen podrán participar activamente en seminarios sobre temas concretos de particular interés científico. La realización de estos seminarios ayudará al estudiante a familiarizarse con la bibliografía científica especializada. En este apartado se podrá obtener una calificación máxima de 0,5 puntos. 5.- Cuestionarios virtuales:

10 A lo largo del desarrollo de la asignatura se podrán proponer cuestionarios utilizando la plataforma virtual de la UEx. Dichos cuestionarios constarán de dos tipos de preguntas: a) de opción múltiple (varios enunciados en los que el estudiante deberá reconocer cuales son verdaderos y cuales falsos) y b) de emparejamiento (emparejar la estructura con su denominación sobre imágenes reales o dibujos). Nota importante: Es imprescindible obtener en el examen de teoría una calificación igual o superior a 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. PRÁCTICAS 1.- Examen Prácticas (20% de la nota final): En la prueba final de la asignatura se plantearán una serie de preguntas cortas y/o preguntas de tipo test multirrespuesta referentes a la parte práctica de la asignatura. Por otra parte, el alumno también deberá responder en las propias prácticas a unos cuestionarios relativos a las mismas. En la calificación final de prácticas tendrá el mismo peso la evaluación de la parte práctica del examen final y las respuestas a los cuestionarios de prácticas. 2.- Participación activa en el aula. Se controlará la asistencia de los estudiantes a las sesiones prácticas. Todos aquellos estudiantes que hayan asistido al menos al 80% de las sesiones prácticas obtendrán una valoración de 1 punto. El resto de los estudiantes obtendrá 0 puntos como valoración de este apartado. Nota importante: Es imprescindible obtener en el examen de prácticas una calificación igual o superior a 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. Todos aquellos estudiantes que consigan acumular más de 10 puntos en su nota de teoría o de prácticas obtendrán una calificación final de 10 puntos en el apartado correspondiente.

11 Bibliografía y otros recursos BIBLIOGRAFÍA (Libros) - Carlson B.M. (2005). Embriología Humana y Biología del. Elsevier. - Fahn A. (1985). Anatomía Vegetal. 3ª edn. Pirámide. - Gilbert S.F. (2005). Biología del. 7ª edn. Médica Panamericana. - Leyser O. y Day S. (2003). Mechanisms in Plant Development. Blackwell Publishing. - Moore K.L. y Persaud T.V.N. (1999). Embriología Clínica. 6ª edn. McGraw-Hill Interamericana. - Rahavan V. (1986). Embryogenesis in Angiosperms. A Developmental and Experimental Study. Cambridge University Press. OTROS RECURSOS (páginas web) Revista International Journal of Developmental Biology: Society for Developmental Biology: The Biology Project Developmental Biology: Revista Development: dev.biologists.org

12 Horario de tutorías Ignacio S. Álvarez Miguel: Martes, miércoles y jueves, de 10:00 a 12:00 horas, en el despacho DBC4. Pedro G. Lloret Ivorra: Martes, miércoles y jueves, de 10:00 a 12:00 horas, en el despacho DBC7. Recomendaciones La asistencia a clases presenciales con una participación activa y un seguimiento regular de los contenidos impartidos. La realización de las actividades propuestas. El uso de las tutorías. La consulta de fuentes bibliográficas (tanto en castellano como en inglés) El uso de la información que proporciona internet sobre la asignatura. La observación e interpretación tridimensional de las imágenes histológicas obtenidas por diferentes soluciones metodológicas. La necesidad del estudio y reflexión sobre los conocimientos adquiridos de forma continua a lo largo del curso. Hacer un seguimiento regular y frecuente a través del campus virtual de la UEx.